DE112021001919T5 - BLOOD PUMP - Google Patents
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Abstract
Diese Erfindung betrifft eine intravaskuläre Blutpumpe (1), die eine Pumpvorrichtung (11) mit einem Pumpenabschnitt (3) und einem Antriebsabschnitt (4) umfasst, wobei der Pumpenabschnitt (3) ein Pumpengehäuse (2) umfasst, das einen Primärblutflusseinlass (211) und einen Primärblutflussauslass (22) aufweist, die durch einen Primärdurchgang (30) hydraulisch verbunden sind, und der Antriebsabschnitt (4) einen Stator (40) und einen Rotor (41) umfasst, der um eine Drehachse (10) drehbar ist und so konfiguriert ist, dass er ein Primärlaufrad (31) dreht, wobei das Primärlaufrad (31) so konfiguriert ist, dass es einen Primärblutfluss von dem Primärblutflusseinlass (211) zu dem Primärblutflussauslass (22) entlang des Primärdurchgangs (30) fördert, wobei der Antriebsabschnitt (49) ferner einen Hilfsblutflusseinlass (23) und einen Hilfsblutflussauslass (24) umfasst, die hydraulisch durch einen Hilfsdurchgang verbunden sind, der sich durch einen axialen Spalt (401) zwischen dem Rotor (41) und dem Stator (40) erstreckt, und ein Hilfslaufrad (42), das an einem Antriebsabschnittsende (DSE) des Rotors (41) angeordnet und zusammen mit dem Rotor um die Drehachse (10) drehbar ist, wobei das Hilfslaufrad (42) eine oder mehrere Hilfslaufradschaufeln (421) umfasst, die so konfiguriert sind, dass sie einen Hilfsblutfluss (ABF) von dem Hilfsblutflusseinlass (23) zu dem Hilfsblutflussauslass (24) entlang des Hilfsdurchgangs in einer Richtung zu einem Pumpenabschnittsende (PSE) der Pumpvorrichtung (11) fördern, und der Rotor (41) in einem blutgespülten Radialgleitrotorlager (47) mit einer inneren Rotorlagerfläche (4211) und einer äußeren Rotorlagerfläche (4311) montiert ist, und das Hilfslaufrad (42) die innere Rotorlagerfläche (4211) des Radialgleitrotorlagers (47) bildet.This invention relates to an intravascular blood pump (1) comprising a pumping device (11) having a pump section (3) and a drive section (4), the pump section (3) comprising a pump housing (2) having a primary blood flow inlet (211) and a primary blood flow outlet (22) hydraulically connected by a primary passage (30), and the drive section (4) comprises a stator (40) and a rotor (41) rotatable about an axis of rotation (10) and so configured that it rotates a primary impeller (31), the primary impeller (31) being configured to promote a primary blood flow from the primary blood flow inlet (211) to the primary blood flow outlet (22) along the primary passage (30), the drive section (49) further comprising an auxiliary blood flow inlet (23) and an auxiliary blood flow outlet (24) hydraulically connected by an auxiliary passage extending through an axial gap (401) between the rotor (41) and the stator (40), and an auxiliary impeller (42) arranged at a drive section end (DSE) of the rotor (41) and rotatable together with the rotor about the axis of rotation (10), the auxiliary impeller (42) having one or more auxiliary impeller blades (421) configured to promote an auxiliary blood flow (ABF) from the auxiliary blood flow inlet (23) to the auxiliary blood flow outlet (24) along the auxiliary passage in a direction towards a pump section end (PSE) of the pumping device (11), and the Rotor (41) is mounted in a blood flushed radial plain rotor bearing (47) having an inner rotor bearing surface (4211) and an outer rotor bearing surface (4311), and the auxiliary impeller (42) forms the inner rotor bearing surface (4211) of the radial plain rotor bearing (47).
Description
TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNGTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
Die Erfindung betrifft eine intravaskuläre Blutpumpe zur Unterstützung oder zum Ersatz der Funktion des Herzens durch Erzeugung eines zusätzlichen Blutflusses in einem Blutgefäß eines Patienten.The invention relates to an intravascular blood pump for supporting or replacing the function of the heart by generating an additional blood flow in a patient's blood vessel.
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Es sind verschiedene Arten von Blutpumpen bekannt, wie axiale Blutpumpen, Zentrifugalblutpumpen und gemischte oder diagonale Blutpumpen, bei denen der Blutfluss sowohl durch axiale als auch radiale Kräfte verursacht wird. Intravaskuläre Blutpumpen werden in der Regel perkutan eingeführt, z. B. durch die Fern oral arterie in die linke Herzkammer, um die Aortenklappe zu überbrücken, oder durch die Femoralvene in die rechte Herzkammer.Various types of blood pumps are known, such as axial blood pumps, centrifugal blood pumps, and mixed or diagonal blood pumps, in which blood flow is caused by both axial and radial forces. Intravascular blood pumps are usually introduced percutaneously, e.g. B. through the far oral artery into the left ventricle to bypass the aortic valve, or through the femoral vein into the right ventricle.
Eine rotierende Blutpumpe hat eine Drehachse. In dieser Patentanmeldung beziehen sich die Begriffe „radial“ und „axial“ auf die Drehachse und bedeuten „in radialer Richtung in Bezug auf die Drehachse“ bzw. „entlang der Drehachse“. Der Begriff „innen“ bedeutet radial zur Drehachse hin, und der Begriff „außen“ bedeutet radial von der Drehachse weg.A rotating blood pump has an axis of rotation. In this patent application, the terms "radial" and "axial" refer to the axis of rotation and mean "in a radial direction with respect to the axis of rotation" and "along the axis of rotation", respectively. The term "inside" means radially toward the axis of rotation and the term "outside" means radially away from the axis of rotation.
Eine intravaskuläre Blutpumpe umfasst in der Regel eine Pumpvorrichtung als Hauptbestandteil. Die Pumpvorrichtung hat einen Pumpenabschnitt mit einem Primärlaufrad zum Pumpen des Blutes von einem Blutflusseinlass zu einem Blutflussauslass und einen Antriebsabschnitt mit einem Motor zum Antreiben des Primärlaufrades. Der Pumpenabschnitt kann eine flexibel biegbare Kanüle zwischen dem Blutflusseinlass und -auslass enthalten.An intravascular blood pump usually includes a pumping device as a main component. The pumping device has a pump section with a primary impeller for pumping the blood from a blood flow inlet to a blood flow outlet and a driving section with a motor for driving the primary impeller. The pump section may include a flexibly bendable cannula between the blood flow inlet and outlet.
Die Pumpvorrichtung umfasst ein Pumpenabschnittende, das an einer Pumpenseite der Pumpvorrichtung angeordnet ist. Die Pumpvorrichtung umfasst ferner ein Antriebsabschnittende, das an einer Antriebsseite der Pumpvorrichtung angeordnet ist. Die Blutpumpe kann ferner einen Katheter umfassen, der mit der Pumpvorrichtung verbunden ist, um die Pumpvorrichtung z. B. mit Energie und/oder einer Spülflüssigkeit zu versorgen. Der Katheter kann mit dem Pumpenabschnittende verbunden sein, ist aber meist mit dem Antriebsabschnittende der Pumpvorrichtung verbunden. Es ist auch denkbar, das Laufrad in eine Vorwärts- und in eine Rückwärtsrichtung zu drehen. Dann können der Blutflusseinlass und der Blutflussauslass des Pumpenabschnitts wechseln.The pumping device includes a pump section end arranged on a pump side of the pumping device. The pumping device further includes a drive portion end disposed on a drive side of the pumping device. The blood pump may further comprise a catheter connected to the pumping device to supply the pumping device e.g. B. with energy and / or a rinsing liquid. The catheter may be connected to the pump section end, but most often is connected to the drive section end of the pumping device. It is also conceivable to rotate the impeller in a forward and reverse direction. Then the blood flow inlet and the blood flow outlet of the pump section can switch.
Üblicherweise wird das Laufrad innerhalb der Pumpvorrichtung mittels mindestens eines Laufradlagers gelagert. Es sind verschiedene Arten von Laufradlagern bekannt, wie z. B. Gleitlager, insbesondere hydrodynamische Gleitlager, Schwenklager, hydrostatische Lager, Kugellager usw., sowie Kombinationen davon. Insbesondere Kontakttyp-Lager können als „im Blut getauchte Lager“ realisiert werden, bei denen die Lagerflächen Blutkontakt haben. Probleme beim Betrieb können Reibung und Hitze sein. Im Falle eines im Blut getauchten Lagers kann ein weiteres Problem die Blutgerinnung aufgrund von Hitze oder unzureichender Spülung sein.The impeller is usually mounted within the pumping device by means of at least one impeller bearing. There are different types of impeller known such. B. plain bearings, especially hydrodynamic plain bearings, pivot bearings, hydrostatic bearings, ball bearings, etc., and combinations thereof. In particular, contact-type bearings can be realized as “blood-immersed bearings”, where the bearing surfaces are in contact with blood. Operational issues can include friction and heat. In the case of a blood-soaked bearing, another problem can be blood clotting due to heat or insufficient flushing.
Ein Beispiel für ein blutgespültes Radialgleitlager ist in
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine kompakte Blutpumpe mit einem Blutfluss durch den axialen Spalt zwischen dem Stator und dem Rotor bereitzustellen.The object of the present invention is to provide a compact blood pump with blood flow through the axial gap between the stator and the rotor.
Dies wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine Blutpumpe mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 erreicht. Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den davon abhängigen Ansprüchen angegeben.This is achieved according to the present invention by a blood pump having the features of independent claim 1. Preferred embodiments and further developments of the invention are given in the dependent claims.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst eine intravaskuläre Blutpumpe eine Pumpvorrichtung mit einem Pumpenabschnitt und einem Antriebsabschnitt. Der Pumpenabschnitt umfasst ein Pumpengehäuse mit einem Primärblutflusseinlass und einem Primärblutflussauslass, die durch einen Primärdurchgang hydraulisch verbunden sind. Der Antriebsabschnitt umfasst einen Stator und einen Rotor, der um eine Drehachse drehbar und so konfiguriert ist, dass er ein Primärlaufrad in Drehung versetzt. Das Primärlaufrad ist so konfiguriert, dass es einen Primärblutfluss vom Primärblutflusseinlass zum Primärblutflussauslass entlang des Primärdurchgangs fördert. Der Antriebsabschnitt umfasst ferner einen Hilfsblutflusseinlass und einen Hilfsblutflussauslass, die durch einen Hilfsdurchgang hydraulisch verbunden sind, so dass ein Hilfsblutfluss von dem Hilfsblutflusseinlass zu dem Hilfsblutflussauslass entlang des Hilfsdurchgangs gefördert werden kann. Der Hilfsdurchgang umfasst einen axialen Spalt, der sich zwischen dem Rotor und dem Stator erstreckt. Der axiale Spalt ist vorzugsweise auch ein magnetischer Spalt eines Elektromotors, der den Stator und den Rotor umfasst. Ferner ist ein Hilfslaufrad vorgesehen, das am Antriebsabschnittende des Rotors angeordnet ist, um eine Drehachse zusammen mit dem Primärlaufrad drehbar ist und eine oder mehrere Hilfslaufradschaufeln aufweist, die so ausgebildet sind, dass sie den Hilfsblutfluss durch den Hilfsdurchgang fördern. Ferner umfasst die Blutpumpe ein blutgespültes Radialgleitlager zur Lagerung des Rotors. Das Radialgleitrotorlager umfasst eine innere Rotorlagerfläche und eine äußere Rotorlagerfläche. Das Hilfslaufrad bildet die innere Rotorlagerfläche des Radialgleitrotorlagers. Somit ist das blutgespülte Gleitlager des Hilfslaufrades radial außerhalb des Hilfslaufrades angeordnet. Auf diese Weise kann eine axial kompakte Blutpumpe gebaut werden.According to a first aspect of the invention, an intravascular blood pump comprises a pumping device with a pump section and a drive section. The pump section includes a pump housing having a primary blood flow inlet and a primary blood flow outlet hydraulically connected by a primary passage. The drive section includes a stator and a rotor rotatable about an axis of rotation and configured to have a primary impeller in offset rotation. The primary impeller is configured to promote primary blood flow from the primary blood flow inlet to the primary blood flow outlet along the primary passage. The drive section further includes an auxiliary blood flow inlet and an auxiliary blood flow outlet hydraulically connected by an auxiliary passage such that auxiliary blood flow can be promoted from the auxiliary blood flow inlet to the auxiliary blood flow outlet along the auxiliary passage. The auxiliary passage includes an axial gap extending between the rotor and the stator. The axial gap is preferably also a magnetic gap of an electric motor comprising the stator and the rotor. There is also an auxiliary impeller disposed at the drive end of the rotor, rotatable about an axis of rotation together with the primary impeller, and having one or more auxiliary impeller blades configured to promote auxiliary blood flow through the auxiliary passage. The blood pump also includes a blood-flushed radial plain bearing for mounting the rotor. The radial slip rotor bearing includes an inner rotor bearing surface and an outer rotor bearing surface. The auxiliary impeller forms the inner rotor bearing surface of the radial sliding rotor bearing. Thus, the blood-flushed plain bearing of the auxiliary impeller is arranged radially outside of the auxiliary impeller. In this way, an axially compact blood pump can be built.
Vorzugsweise ist das blutgespülte Radialgleitrotorlager in der Nähe eines Außenumfangs des Pumpengehäuses angeordnet, so dass eine Wärmeleitung von der äußeren Rotorlagerfläche durch das Pumpengehäuse nach außen zu einem umgebenden allgemeinen Blutfluss stattfinden kann. Dies kann dazu beitragen, eine kompakte und zuverlässige Blutpumpe zu bauen, in der die Wärme effektiv abtransportiert wird. Dies kann auch dazu beitragen, dass dem axialen Spalt kühleres Blut zugeführt wird.Preferably, the blood flushed radial slip rotor bearing is located near an outer periphery of the pump housing so that heat conduction can occur from the outer rotor bearing surface through the pump housing to a surrounding general blood flow. This can help build a compact and reliable blood pump in which heat is effectively removed. This can also help ensure cooler blood is delivered to the axial gap.
Vorzugsweise ist das Hilfslaufrad ein radial oder radial-axial förderndes Laufrad. So erzeugt das Hilfslaufrad Zentrifugalkräfte im Hilfsblutfluss zur Druckerzeugung.The auxiliary impeller is preferably a radial or radial-axial conveying impeller. Thus, the auxiliary impeller generates centrifugal forces in the auxiliary blood flow to generate pressure.
Vorzugsweise haben die durch das Hilfslaufrad gebildete innere Rotorlagerfläche und der Rotor einen gemeinsamen Außendurchmesser. Dann kann der Hilfsblutfluss ohne nennenswerte Ablenkung in den axialen Spalt eintreten. In Anbetracht der Tatsache, dass eine intravaskuläre Blutpumpe einen kleinen Außendurchmesser haben muss, da sie durch Blutgefäße bis zum Herzen vorgeschoben werden muss, wird der Bauraum in radialer Richtung durch das Merkmal eines gemeinsamen Außendurchmessers der inneren Rotorlagerfläche und des Rotors optimal ausgenutzt. Das heißt, der Druck im Blut, der in den axialen Spalt eintritt, wird durch das Hilfslaufrad bis an die Grenzen erhöht, die nur durch den radialen Bauraum am Antriebsabschnittende der Blutpumpe begrenzt sind.The inner rotor bearing surface formed by the auxiliary impeller and the rotor preferably have a common outer diameter. The auxiliary blood flow can then enter the axial gap without appreciable deflection. In view of the fact that an intravascular blood pump must have a small outer diameter because it has to be advanced through blood vessels to the heart, the structural space in the radial direction is optimally utilized by the feature of a common outer diameter of the inner rotor bearing surface and the rotor. That is, the pressure in the blood entering the axial gap is increased by the auxiliary impeller to the limits, which are limited only by the radial space at the drive section end of the blood pump.
Vorzugsweise erstrecken sich mindestens zwei, besser noch mindestens drei Hilfslaufradschaufeln bis zur äußeren Rotorlagerfläche. Die jeweiligen Flächen der Hilfslaufradschaufeln, die der äußeren Rotorlagerfläche am nächsten liegen, bilden zusammen die innere Rotorlagerfläche. Dies ist die Fläche des Hilfslaufrads, an der der Rotor relativ zur äußeren Rotorlagerfläche montiert ist. Die innere Rotorlagerfläche ist also diskontinuierlich und besteht aus mindestens zwei, vorzugsweise mindestens drei, separaten Abschnitten, die durch die Spitzen der Laufradschaufeln gebildet werden. Auf diese Weise können die Spitzen der Hilfslaufradschaufeln einen Teil eines Radialgleitrotorlagers bilden. Die äußere Rotorlagerfläche kann eine einzige durchgehende Fläche sein. Alternativ kann die äußere Rotorlagerfläche auch Rillen und/oder Schlitze aufweisen.Preferably at least two, more preferably at least three, auxiliary impeller blades extend to the outer rotor bearing surface. The respective faces of the auxiliary impeller blades closest to the outer rotor bearing surface together form the inner rotor bearing surface. This is the surface of the auxiliary impeller on which the rotor is mounted relative to the outer rotor bearing surface. Thus, the inner rotor bearing surface is discontinuous and consists of at least two, preferably at least three, separate sections formed by the tips of the impeller blades. In this way, the tips of the auxiliary impeller blades can form part of a radial slip rotor bearing. The outer rotor bearing surface may be a single continuous surface. Alternatively, the outer rotor bearing surface can also have grooves and/or slots.
Vorzugsweise ragt mindestens eine Hilfslaufradschaufel in axialer Richtung zur Drehachse aus dem Hilfslaufrad heraus. Auf diese Weise können die Schaufeln ein axiales Ende des drehenden Teils der Blutpumpe bilden. Dieses axiale Ende kann offen sein, damit das Blut in das Hilfslaufrad fließen kann.At least one auxiliary impeller blade preferably protrudes from the auxiliary impeller in the axial direction relative to the axis of rotation. In this way, the blades can form an axial end of the rotating part of the blood pump. This axial end can be open to allow blood to flow into the auxiliary impeller.
Vorzugsweise ist eine radiale Außenkante mindestens einer Hilfslaufradschaufel abgeschrägt. Eine entsprechende Abschrägung kann zwischen einem sich in axialer Richtung erstreckenden Abschnitt einer Hilfslaufradschaufel und einem sich in radialer Richtung bezüglich der Drehachse erstreckenden Abschnitt einer Hilfslaufradschaufel angeordnet sein. Insbesondere kann die Blutpumpe in axialer Richtung zwischen dem Versorgungskatheter und dem Pumpengehäuse einen sich verjüngenden Abschnitt mit größerem Durchmesser aufweisen. Die Verjüngung erleichtert das Vorschieben der Pumpe durch ein Blutgefäß. Vorzugsweise ist die Abschrägung des Hilfslaufrads unterhalb des verjüngten Abschnitts angeordnet. Auf diese Weise ermöglicht die Abschrägung den Bau einer kompakteren Blutpumpe.Preferably, a radially outer edge of at least one auxiliary impeller blade is chamfered. A corresponding bevel can be arranged between a section of an auxiliary impeller blade that extends in the axial direction and a section of an auxiliary impeller blade that extends in a radial direction with respect to the axis of rotation. In particular, the blood pump can have a tapering section with a larger diameter in the axial direction between the supply catheter and the pump housing. The taper makes it easier to advance the pump through a blood vessel. Preferably, the bevel of the auxiliary impeller is located below the tapered portion. In this way, the bevel allows a more compact blood pump to be built.
Vorzugsweise bildet mindestens eine Hilfsschaufel mit einer Innenwand des Pumpengehäuses oder mit einem weiteren darin angeordneten Teil einen Hilfspumpenspalt. Der Hilfspumpenspalt weist vorzugsweise eine radiale äußere Begrenzung auf, die sich axial erstreckt und einen Teil des radialen Rotorgleitlagers bildet. Vorzugsweise weist der Hilfspumpenspalt ferner einen sich radial erstreckenden axialen Endabschnitt auf, der zwischen mindestens einer Hilfslaufradschaufel und einer Innenwand des Pumpengehäuses angeordnet ist, vorzugsweise an einem abgeschrägten Ende einer sich radial erstreckenden Endfläche der Schaufel. Der sich radial erstreckende Abschnitt des Pumpenspaltes hält den Druck aufrecht, der von den Hilfslaufradschaufeln aufgebaut wird. Die Ausbildung dieses Spaltes in axial-radialer Richtung, z. B. entlang einer Abschrägung, trägt dazu bei, eine kompakte Blutpumpe zu bauen. Insbesondere kann das Pumpengehäuse an der Stelle der Abschrägung verjüngt sein.At least one auxiliary vane preferably forms an auxiliary pump gap with an inner wall of the pump housing or with a further part arranged therein. The auxiliary pump gap preferably has a radial outer boundary which extends axially and forms part of the radial rotor journal bearing. Preferably, the auxiliary pumping gap further includes a radially extending axial end portion disposed between at least one auxiliary impeller blade and an inner wall of the pump casing, preferably at a chamfered end of a radially extending extending end surface of the blade. The radially extending portion of the pump gap maintains the pressure built up by the auxiliary impeller blades. The formation of this gap in the axial-radial direction, z. B. along a slope, helps to build a compact blood pump. In particular, the pump housing can be tapered at the point of the bevel.
Vorzugsweise sind mindestens eine, am meisten bevorzugt alle, Hilfslaufradschaufeln in Richtung ihrer radialen Erstreckung gerade. Vorzugsweise erstrecken sich mindestens eine, vorzugsweise alle, Hilfslaufradschaufeln annähernd oder genau entlang einer radialen Richtung in Bezug auf die Drehachse oder schräg zu dieser Richtung. Der Pumpeffekt von Hilfslaufradschaufeln, die sich in radialer Richtung erstrecken, ist unabhängig von dem Drehsinn des Hilfslaufrads. Gerade Hilfslaufradschaufeln des Hilfslaufrads bewirken tendenziell eine geringere Blutgerinnung.Preferably at least one, most preferably all, of the auxiliary impeller blades are straight in the direction of their radial extent. Preferably, at least one, preferably all, auxiliary impeller blades extend approximately or exactly along a radial direction with respect to the axis of rotation or obliquely to this direction. The pumping effect of auxiliary impeller blades, which extend in the radial direction, is independent of the direction of rotation of the auxiliary impeller. Especially auxiliary impeller blades of the auxiliary impeller tend to cause less blood clotting.
Es ist bevorzugt, dass die äußere Umfangsfläche von mindestens zwei, vorzugsweise mindestens drei, Hilfslaufradschaufeln eine Schräge aufweist, die in radialer Richtung in Bezug auf die Drehachse entlang einer Umfangsrichtung des Hilfslaufrades ansteigt. Auf diese Weise kann ein hydrodynamisches Gleitrotorlager durch die Spitze der Schaufeln in Kombination mit einer im Allgemeinen ringförmigen äußeren Rotorlagerfläche gebildet werden. Die Schräge ist so konfiguriert, dass in einer Drehrichtung ein Druckaufbau in einem Lagerspalt des hydrodynamischen Gleitrotorlagers erreicht wird. Die Schräge kann sich über die gesamte Breite der Hilfslaufradschaufel in deren Umfangsrichtung erstrecken. Alternativ ist es auch möglich, zwei Schrägen in entgegengesetzter Richtung vorzusehen, die von gegenüberliegenden Enden einer Spitze einer Hilfslaufradschaufel entlang des Umfangs des Hilfslaufrads ausgehen, so dass eine maximale radiale Anhebung der Hilfslaufradschaufel in einem Zwischenabschnitt eines Teils der Spitze der Hilfslaufradschaufel erreicht wird. Ein solches Laufrad ist in zwei entgegengesetzten Drehrichtungen betreibbar. Äquivalente konstruktive Details können zusätzlich oder alternativ in der äußeren Laufradlagerfläche vorgesehen sein.It is preferable that the outer peripheral surface of at least two, preferably at least three, auxiliary impeller blades has a slope that increases in a radial direction with respect to the axis of rotation along a peripheral direction of the auxiliary impeller. In this way, a planar hydrodynamic rotor bearing can be formed by the tip of the blades in combination with a generally annular outer rotor bearing surface. The slope is configured in such a way that a pressure build-up in a bearing gap of the hydrodynamic sliding rotor bearing is achieved in one direction of rotation. The slope may extend over the entire width of the auxiliary impeller blade in its circumferential direction. Alternatively, it is also possible to provide two slopes in opposite directions, starting from opposite ends of a tip of an auxiliary impeller blade along the periphery of the auxiliary impeller, so that a maximum radial lift of the auxiliary impeller blade is achieved in an intermediate portion of a part of the tip of the auxiliary impeller blade. Such an impeller can be operated in two opposite directions of rotation. Equivalent structural details may additionally or alternatively be provided in the outer impeller bearing surface.
Vorzugsweise werden die vorgenannten Spezifikationen der äußeren Umfangsfläche auf eine axiale oder radial-axiale Endfläche einer Hilfslaufradschaufel angewendet. Eine Endfläche der Hilfslaufradschaufel kann sich in radialer Richtung in Bezug auf die Drehachse oder entlang einer an einer Kante der Hilfslaufradschaufel angeordneten Abschrägung erstrecken. Die vorgenannten Arten von hydrodynamischen Endflächen der Hilfslaufradschaufeln können in Lagerflächen eines inneren axialen Gleitrotorlagers oder axial-radialen Gleitrotorlagers zwischen dem Hilfslaufrad und einem nicht-drehenden Teil der Blutpumpe, wie dem Pumpengehäuse, realisiert werden. Eine äußere axiale oder axial-radiale Rotorlagerfläche des axialen Gleitrotorlagers kann beispielsweise am Pumpengehäuse angeordnet sein. Mit dem axialen oder axial-radialen Rotorlager können axiale Kräfte des Laufrades übertragen werden.Preferably, the above specifications of the outer peripheral surface are applied to an axial or radial-axial end surface of an auxiliary impeller blade. An end surface of the auxiliary impeller blade may extend in a radial direction with respect to the axis of rotation or along a chamfer arranged on an edge of the auxiliary impeller blade. The aforementioned types of hydrodynamic end surfaces of the auxiliary impeller vanes can be realized in bearing surfaces of an inner slip rotor axial bearing or slip rotor axial-radial bearing between the auxiliary impeller and a non-rotating part of the blood pump, such as the pump housing. An outer axial or axial-radial rotor bearing surface of the axial sliding rotor bearing can be arranged on the pump housing, for example. Axial forces of the impeller can be transferred with the axial or axial-radial rotor bearing.
Vorzugsweise besteht die axiale oder axial-radiale Rotorlagerfläche aus einem keramischen Material. Das keramische Material kann zum Beispiel als keramische Beschichtung vorgesehen sein. Alternativ können die entsprechenden Abschnitte des Laufrads und/oder des Pumpengehäuses auch vollständig aus keramischem Material bestehen.The axial or axial-radial rotor bearing surface is preferably made of a ceramic material. The ceramic material can be provided, for example, as a ceramic coating. Alternatively, the corresponding sections of the impeller and/or the pump housing can also consist entirely of ceramic material.
Vorzugsweise ist an der äußeren und/oder an der inneren Rotorlagerfläche eine radial herausragende Wulst angeordnet, deren Scheitelpunkt sich in Umfangsrichtung erstreckt. Die Wulst kann sich an der äußeren oder inneren Rotorlagerfläche erstrecken. Vorzugsweise ist der Radius des Scheitelpunkts größer als ein Zehntel des Durchmessers des Hilfslaufrads. Eine solche herausragende Wulst hat den Vorteil, dass, wenn der drehende Teil der Blutpumpe quer zur Hauptdrehrichtung schwenkt, keine scharfen Kanten an einem Ende des drehenden Teils einen umgebenden nicht-drehenden Teil berühren, die sonst die Pumpenfläche beschädigen würden. Stattdessen berührt nur die herausragende Wulst die nicht-drehende Gegenfläche. Daher ist die Gefahr einer Beschädigung des Rotorlagers aufgrund einer schwenkenden Drehachse reduziert.A radially protruding bead is preferably arranged on the outer and/or on the inner rotor bearing surface, the apex of which extends in the circumferential direction. The ridge may extend on the outer or inner rotor bearing surface. Preferably the radius of the apex is greater than one tenth of the diameter of the auxiliary impeller. Such a protruding bead has the advantage that when the rotating part of the blood pump pivots transversely to the main direction of rotation, no sharp edges at one end of the rotating part touch a surrounding non-rotating part which would otherwise damage the pump surface. Instead, only the protruding bead touches the non-rotating mating surface. Therefore, the risk of damage to the rotor bearing due to a pivoting axis of rotation is reduced.
Vorzugsweise besteht die innere Rotorlagerfläche aus einem keramischen Material. Beispielsweise kann die innere Rotorlagerfläche als eine keramische Beschichtung bereitgestellt werden. Die Härte eines keramischen Materials verbessert die Verschleißeigenschaften der inneren Rotorlagerfläche. Vorzugsweise ist das keramische Material inert in Bezug auf Reaktionen mit dem Blut.Preferably, the inner rotor bearing surface is made of a ceramic material. For example, the inner rotor bearing surface can be provided as a ceramic coating. The hardness of a ceramic material improves the wear properties of the inner rotor bearing surface. Preferably, the ceramic material is inert with respect to reactions with blood.
Vorzugsweise ist das Hilfslaufrad ein integrales Stück aus keramischem Material. Es ist auch möglich, dass das Hilfslaufrad aus einem nicht-keramischen Material besteht, das mit einem keramischen Material beschichtet ist.Preferably the auxiliary impeller is an integral piece of ceramic material. It is also possible that the auxiliary impeller consists of a non-ceramic material coated with a ceramic material.
Vorzugsweise ist auch die äußere Rotorlagerfläche aus einem keramischen Material gefertigt. Zum Beispiel kann die äußere Rotorlagerfläche als keramische Beschichtung vorgesehen sein.The outer rotor bearing surface is preferably also made of a ceramic material. For example, the outer rotor bearing surface can be provided as a ceramic coating.
Vorzugsweise umfasst die Pumpvorrichtung ein spezielles Bauteil, das die äußere Rotorlagerfläche aus keramischem Material bildet, wie z. B. einen Rotorlagerring. Ein separates keramisches Bauteil sorgt für eine gute Formstabilität der äußeren Rotorlagerfläche, was wegen der kleinen inneren Rotorlagerfläche und der erhöhten Flächenpressungen an den Spitzen der Hilfslaufradschaufeln besonders wichtig ist.Preferably, the pumping device comprises a special component which forms the outer rotor bearing surface of ceramic material, such as. B. a rotor bearing ring. A separate ceramic component ensures good dimensional stability of the outer rotor bearing surface, which is particularly important because of the small inner rotor bearing surface and the increased surface pressure at the tips of the auxiliary impeller blades.
Vorzugsweise ist das keramische Material Siliziumkarbid. Siliziumkarbid hat den Vorteil, dass es im Vergleich zu den meisten anderen keramischen Materialien eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist. Dadurch kann die Wärme effektiv von einem Gleitrotorlager abgeleitet werden. Die Wärmeleitung kann z. B. durch den Rotor zum Laufrad oder durch das Pumpengehäuse, insbesondere durch den Rotorlagerring, erfolgen.Preferably the ceramic material is silicon carbide. Silicon carbide has the advantage of having high thermal conductivity compared to most other ceramic materials. This allows the heat to be effectively dissipated from a sliding rotor bearing. The heat conduction can B. through the rotor to the impeller or through the pump housing, in particular through the rotor bearing ring.
Vorzugsweise ist die axiale Länge des Hilfslaufrads kleiner als ein maximaler Außendurchmesser des Hilfslaufrads. Auf diese Weise erstreckt sich das Hilfslaufrad nicht übermäßig entlang der Drehachse, sondern ist ein schmales Bauteil in der Blutpumpe. Der Pumpeneffekt wird dann hauptsächlich in radialer Richtung erzeugt, was effektiver ist als in axialer Richtung. Dies ist vorteilhaft für den Bau einer kompakten Blutpumpe.The axial length of the auxiliary impeller is preferably smaller than a maximum outer diameter of the auxiliary impeller. In this way, the auxiliary impeller does not extend excessively along the axis of rotation, but is a narrow component in the blood pump. The pumping effect is then mainly generated in the radial direction, which is more effective than in the axial direction. This is advantageous for building a compact blood pump.
Vorzugsweise ist das Primärlaufrad an einer Seite des Rotors angeordnet, die der Seite des Rotors gegenüberliegt, an der das Hilfslaufrad angeordnet ist. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass ein Lager an einem Ende der drehenden Teile der Blutpumpe, wie z. B. ein Radialgleitlager am Hilfslaufrad, die drehenden Teile optimal hinsichtlich der Steifigkeit gegen ein Schwenken der Drehachse lagert.Preferably, the primary impeller is arranged on a side of the rotor which is opposite to the side of the rotor on which the auxiliary impeller is arranged. This arrangement has the advantage that a bearing at one end of the rotating parts of the blood pump, such as. B. a radial plain bearing on the auxiliary impeller, which supports the rotating parts optimally in terms of rigidity against pivoting of the axis of rotation.
Vorzugsweise ist der Hilfsblutflussauslass außerhalb des Primärdurchgangs des Primärlaufrads angeordnet. Dadurch wird der Hilfsblutfluss vom Primärblutfluss getrennt. Das durch den Hilfsdurchgang geförderte Blut vermischt sich dann nur mit dem Blut aus dem Primärdurchgang außerhalb des Primärdurchgangs. Dies führt zu geringeren hydraulischen Verlusten, da die Blutflüsse in entgegengesetzte Richtungen fließen, und macht den Hilfsblutfluss unabhängig vom Primärblutfluss, der von den Vor- und Nachlastbedingungen abhängig ist. Mit anderen Worten: Durch die Trennung des Primärblutflusses vom Hilfsblutfluss ist letzterer lediglich von der Pumpendrehung abhängig.Preferably, the auxiliary blood flow outlet is located outside the primary passage of the primary impeller. This separates the auxiliary blood flow from the primary blood flow. The blood conveyed through the auxiliary passage then only mixes with the blood from the primary passage outside the primary passage. This results in lower hydraulic losses as the blood flows are in opposite directions and makes the auxiliary blood flow independent of the primary blood flow which is dependent on preload and afterload conditions. In other words: by separating the primary blood flow from the auxiliary blood flow, the latter is only dependent on the pump rotation.
Vorzugsweise ist der Hilfsblutflussauslass schräg oder senkrecht zu einer Richtung des vom Pumpenabschnitt geförderten Hauptblutflusss angeordnet. Wenn der Hauptblutfluss neben dem Hilfsblutflussauslass fließt, wird durch den Venturi-Effekt Blut aus dem Hilfsblutflussauslass gesaugt. Dadurch wird der Hilfsblutfluss unterstützt.Preferably, the auxiliary blood flow outlet is disposed obliquely or perpendicularly to a direction of main blood flow delivered by the pump section. When the main blood flow flows alongside the auxiliary blood flow outlet, blood is drawn from the auxiliary blood flow outlet by the Venturi effect. This supports the auxiliary blood flow.
Vorzugsweise umfasst der Hilfsblutflusseinlass eine Vielzahl von Einlasslöchern. Die Einlasslöcher sind vorzugsweise in Umfangsrichtung um die Drehachse angeordnet. Vorzugsweise sind die Einlasslöcher in einem Kreis angeordnet. Es ist weiterhin bevorzugt, dass in einem Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Einlasslöchern ein Drahtkanal angeordnet ist. Der Drahtkanal kann beispielsweise zur Aufnahme mindestens eines elektrischen Versorgungsdrahtes für die Antriebseinheit genutzt werden. Eine solche Anordnung von Einlasslöchern und Drahtkanälen ermöglicht eine kompakte Bauweise der Blutpumpe.Preferably, the auxiliary blood flow inlet comprises a plurality of inlet holes. The inlet holes are preferably arranged circumferentially around the axis of rotation. Preferably the inlet holes are arranged in a circle. It is further preferred that a wire duct is arranged in a space between two adjacent inlet holes. The wire duct can be used, for example, to accommodate at least one electrical supply wire for the drive unit. Such an arrangement of inlet holes and wire channels enables a compact construction of the blood pump.
Der axiale Spalt zwischen Rotor und Stator ist stromabwärts des Hilfslaufrads angeordnet. Das Hilfslaufrad kann in einem Hohlraum zwischen dem Hilfsblutflusseinlass und dem axialen Spalt angeordnet sein. Insbesondere fördert das Hilfslaufrad das Blut radial oder radial-axial. Entlang des Hilfsblutflussdurchgangs ist stromabwärts des Hilfsblutflusseinlasses ein Hilfseinlassdurchgangsloch in der Wand des Pumpengehäuses angeordnet. Von dem Hilfseinlassdurchgangsloch aus kann das Blut in den Hohlraum an einem internen Ende des Hilfseinlassdurchgangslochs eintreten. Das interne Ende des Hilfseinlassdurchgangslochs ist vorzugsweise weiter radial einwärts angeordnet als der axiale Spalt. Zentrifugalkräfte, die zwischen einem inneren Bereich des Hilfslaufrads und einem äußeren Bereich des Hilfslaufrads wirken, erzeugen einen Druck, um das Blut durch den axialen Spalt zu fördern. Insbesondere kann ein radial äußerster Abschnitt des Hilfsblutflusseinlasses weiter radial einwärts angeordnet sein als ein radial innerster Abschnitt eines Einlasses in den axialen Spalt.The axial gap between rotor and stator is located downstream of the auxiliary impeller. The auxiliary impeller may be located in a cavity between the auxiliary blood flow inlet and the axial gap. In particular, the auxiliary impeller conveys the blood radially or radially-axially. An auxiliary inlet through hole is located in the wall of the pump housing along the auxiliary blood flow passage downstream of the auxiliary blood flow inlet. From the auxiliary inlet port, the blood can enter the lumen at an internal end of the auxiliary inlet port. The internal end of the auxiliary intake through hole is preferably located more radially inward than the axial gap. Centrifugal forces acting between an inner portion of the auxiliary impeller and an outer portion of the auxiliary impeller generate pressure to force the blood through the axial gap. In particular, a radially outermost portion of the auxiliary blood flow inlet may be located further radially inward than a radially innermost portion of an inlet into the axial gap.
Vorzugsweise umfasst die Pumpvorrichtung außerdem ein Tertiärlaufrad. Das Tertiärlaufrad ist vorzugsweise stromabwärts des axialen Spalts angeordnet. Vorzugsweise ist das Tertiärlaufrad so konfiguriert, dass es Blut aus dem axialen Spalt ansaugt. Das Tertiärlaufrad erhöht somit den Durchsatz von Blut durch den Hilfsdurchgang.Preferably, the pumping device also includes a tertiary impeller. The tertiary impeller is preferably located downstream of the axial gap. Preferably, the tertiary impeller is configured to draw blood from the axial gap. The tertiary impeller thus increases the flow rate of blood through the auxiliary passage.
Vorzugsweise ist das Tertiärlaufrad um die Drehachse drehbar. Das Tertiärlaufrad kann zusammen mit dem Rotor drehbar sein.The tertiary impeller is preferably rotatable about the axis of rotation. The tertiary impeller can be rotatable together with the rotor.
Vorzugsweise ist der Hilfsblutflussauslass in einem radialen Spalt angeordnet, der zwischen dem Primärlaufrad und dem Stator gebildet wird. Es ist bevorzugt, dass das Blut aus dem radialen Spalt über einen gesamten äußeren Umfangsquerschnitt des radialen Spalts abfließen kann. Ein solch großer Auslassquerschnitt reduziert den hydraulischen Widerstand des Hilfsblutflussdurchgangs.Preferably, the auxiliary blood flow outlet is located in a radial gap formed between the primary impeller and the stator. It is preferable that the blood can drain from the radial gap over an entire outer peripheral cross section of the radial gap. Such a large outlet area reduces the hydraulic resistance of the auxiliary blood flow passage.
Insbesondere ist eine drehbare Wand des radialen Spalts zusammen mit dem Rotor drehbar. Auf diese Weise wird eine spiralförmige Schleppströmung des Blutes erzeugt, die durch ihre Drehung innerhalb des Spaltes den Blutfluss durch den Hilfsdurchgang mittels Zentrifugalkräften auf das Blut in der spiralförmigen Schleppströmung verstärkt.In particular, a rotatable wall of the radial gap is rotatable together with the rotor. In this way, a spiral drag flow of blood is created, which is caused by its rotation within the gap increases blood flow through the auxiliary passage by means of centrifugal forces on the blood in the helical drag flow.
Vorzugsweise ist eine stationäre Wand des radialen Spalts gegenüber der drehbaren Wand des radialen Spalts angeordnet. Die stationäre Wand ist vorzugsweise mechanisch mit dem Stator verbunden.Preferably, a stationary wall of the radial gap is located opposite the rotatable wall of the radial gap. The stationary wall is preferably mechanically connected to the stator.
Vorzugsweise ist das Tertiärlaufrad innerhalb des radialen Spalts angeordnet. Vorzugsweise bildet das Tertiärlaufrad einen Teil der drehbaren Wand des radialen Spalts. Vorzugsweise umfasst das Tertiärlaufrad mindestens eine Tertiärlaufradschaufel. Die Tertiärlaufradschaufel ist vorzugsweise so konfiguriert, dass sie Blut in radialer Richtung fördert. Die Tertiärlaufradschaufel kann sich annähernd oder genau in radialer Richtung in Bezug auf die Drehachse erstrecken. Dann ist die Wirkung des Tertiärlaufrads unabhängig vom Drehsinn des Tertiärlaufrads.Preferably, the tertiary impeller is located within the radial gap. Preferably, the tertiary impeller forms part of the rotatable wall of the radial gap. Preferably, the tertiary impeller includes at least one tertiary impeller blade. The tertiary impeller blade is preferably configured to convey blood in a radial direction. The tertiary impeller blade may extend approximately or exactly in a radial direction with respect to the axis of rotation. Then the effect of the tertiary impeller is independent of the direction of rotation of the tertiary impeller.
Vorzugsweise ist ein Zufluss in das Tertiärlaufrad an einem Abflussende des axialen Spalts angeordnet. Somit saugt das Tertiärlaufrad vorteilhaft direkt aus dem axialen Spalt Blut an. Eine kurze Verbindung zwischen dem axialen Spalt und dem radialen Spalt reduziert den hydraulischen Widerstand entlang des Hilfsblutflussdurchgangs.Preferably, an inflow into the tertiary impeller is located at an outflow end of the axial gap. The tertiary impeller thus advantageously draws in blood directly from the axial gap. A short connection between the axial gap and the radial gap reduces hydraulic resistance along the auxiliary blood flow passage.
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Die vorstehende Zusammenfassung sowie die folgende detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen werden besser verstanden, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen werden. Der Umfang der Offenbarung ist jedoch nicht auf die in den Zeichnungen gezeigten spezifischen Ausführungsformen beschränkt. In den Zeichnungen:
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1 zeigt einen Querschnitt einer ersten Ausführungsform einer Blutpumpe gemäß der Erfindung, -
2 zeigt einen Teil von1 mit dem Pumpenabschnitt in einer vergrößerten Ansicht, -
3 zeigt einen Teil von1 mit dem Antriebsabschnitt in einer vergrößerten Ansicht, -
4 zeigt eine perspektivische Ansicht auf das Pumpenabschnittende der ersten Ausführungsform der Blutpumpe, -
5 zeigt im Wesentlichen die Ansicht von4 , jedoch mit einem transparenten Pumpengehäuse, -
6 zeigt im Wesentlichen diegleiche Ansicht wie 5 , jedoch eine zweite Ausführungsform der Blutpumpe, -
7 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform des Sekundärlaufrads, -
8 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Separatorrings der ersten Ausführungsform der Blutpumpe, -
9 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Separatorrings der zweiten Ausführungsform der Blutpumpe, -
10 zeigt einen Querschnitt des Antriebsabschnittendes der Blutpumpe in einer perspektivischen Ansicht, in der ein Hilfslaufrad zu sehen ist, -
11A zeigt eine perspektivische Ansicht des Hilfslaufrads und eines Rotorlagerrings,11B zeigt eine perspektivische Ansicht eines Rotorlagerrings mit Aussparungen, und -
12 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Tertiärlaufrads der ersten oder zweiten Ausführungsform.
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1 shows a cross section of a first embodiment of a blood pump according to the invention, -
2 shows part of1 with the pump section in an enlarged view, -
3 shows part of1 with the drive section in an enlarged view, -
4 shows a perspective view of the pump section end of the first embodiment of the blood pump, -
5 basically shows the view from4 , but with a transparent pump housing, -
6 shows essentially the same view as5 , but a second embodiment of the blood pump, -
7 shows a perspective view of an embodiment of the secondary impeller, -
8th shows a perspective view of a separator ring of the first embodiment of the blood pump, -
9 shows a perspective view of a separator ring of the second embodiment of the blood pump, -
10 Figure 12 shows a cross section of the drive section end of the blood pump in a perspective view showing an auxiliary impeller, -
11A shows a perspective view of the auxiliary impeller and a rotor bearing ring,11B shows a perspective view of a rotor bearing ring with recesses, and -
12 12 shows a perspective view of a tertiary impeller of the first or second embodiment.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION
In
Die Pumpvorrichtung 11 umfasst ein Pumpengehäuse 2 von im Wesentlichen zylindrischer Form, zumindest in einem Zwischenabschnitt. Das Pumpengehäuse 2 umfasst einen Blutflusseinlass 21 und einen Blutflussauslass 22. In
Wie in der vergrößerten Darstellung des in
Ein Primärblutfluss 1BF fließt vom Primärblutflusseinlass 211 zum Primärlaufrad 31 außerhalb des Zuflussseparators 26, um vom Primärlaufrad 31 durch einen Primärblutflussdurchgang 30 zum Primärblutflussauslass 22 weitergefördert zu werden. Ein Sekundärblutfluss 2BF fließt vom Sekundärblutflusseinlass 212 durch den Zuflussseparator 26 zum Sekundärlaufrad 32, um vom Sekundärlaufrad 32 durch eine Vielzahl von Sekundärblutflussdurchgängen 321 zum Primärblutflussdurchgang 30 weitergefördert zu werden.A primary blood flow 1BF flows from the primary
So kann ein Blutfluss, der die Pumpvorrichtung 11 am Pumpenabschnittende erreicht, vorzugsweise über nahezu den gesamten Querschnitt der Pumpvorrichtung 11, ohne nennenswerte Ablenkung in den Primär- und Sekundärblutflusseinlass 211, 212 fließen. Aufgrund der zentralen Lage des Sekundärblutflusseinlasses 212 kann auch Blut aus der Mitte des Blutflusses ohne Ablenkung in die Pumpvorrichtung 11 eintreten. Dies ist vorteilhaft, da ein Blutfluss normalerweise eine laminare Strömung ist, bei der die Fließgeschwindigkeit in der Mitte am größten ist.A blood flow that reaches the
Das Primärlaufrad 31 umfasst Primärlaufradschaufeln 313, die sich in den Primärblutflussdurchgang 30 erstrecken und zwischen denen Primärlaufradkanäle 311 angeordnet sind. Die Primärlaufradkanäle 311 weisen eine Primärsteigung an einem Primärkanaleinlauf 314 an jedem Ende der Primärlaufradkanäle 311 zum Pumpenabschnittsende PSE hin auf. Das Sekundärlaufrad 32 umfasst mindestens einen und insbesondere genau zwei Sekundärblutflussdurchgänge 321 in Kanalform, die daher im Folgenden auch als Sekundärlaufradkanäle 321 bezeichnet werden (siehe auch
Das Primär- und Sekundärlaufrad 31, 32 sind gemeinsam in einem Laufradlager 37 gelagert. Sie sind über den Sekundärlaufradhohlraum 312 verbunden oder integral als ein einziges Stück geformt. Der Zuflussseparator 26 umfasst einen Laufradlagerring 27, der innerhalb des Zuflussseparators 26 angeordnet ist. Eine äußere Laufradlagerfläche 277 des Laufradlagers 37 ist an der Innenseite des Laufradlagerrings 27 angeordnet. Das Laufradlager 37 umfasst ferner eine innere Laufradlagerfläche 327, die an einem Außenumfang des Sekundärlaufrads 32 angeordnet ist.The primary and
Das Primärlaufrad 31 ist fest mit einem verjüngten Abschnitt 314 verbunden, der zum Blutflussauslass 22 führt. Der verjüngte Abschnitt 314 lenkt den gepumpten Blutfluss PBF in Bezug auf die Drehachse 10 radial nach außen. Das Blut erreicht dann den Blutflussauslass 22.The
Von dem verjüngten Abschnitt 314 in Richtung des Pumpenabschnittsendes PSE ist innerhalb des Pumpengehäuses 2 der Pumpvorrichtung 11 ein Antriebsabschnitt 4 angeordnet, der einen Stator 40 und einen Rotor 41 umfasst. Zwischen dem Stator 40 und dem Rotor 41 ist ein axialer Spalt 401 angeordnet. Um den Stator 40 und den Rotor 41 zu kühlen, wird der axiale Spalt 401 blutgespült. Dazu tritt ein Hilfsblutfluss ABF durch einen am Antriebsabschnittsende DSE angeordneten Hilfsblutflusseinlass 23 in den Antriebsabschnitt 4 ein. Das Blut wird dann von einem Hilfslaufrad 42 durch einen Hilfspumpenspalt 423 gefördert, der zwischen dem Hilfslaufrad 42 und einer Innenwand des Pumpengehäuses 2 angeordnet ist. Von dort fließt das Blut weiter in den axialen Spalt 401. Aus dem axialen Spalt 401 tritt der Hilfsblutfluss ABF in einen radialen Spalt 241 ein. Am radialen äußeren Ende des radialen Spalts 241 ist ein Hilfsblutflussauslass 24 angeordnet. Der Hilfsblutfluss ABF fließt im axialen Spalt 401 in eine Richtung entgegen der Pumprichtung des Primär- und Sekundärlaufrads 31, 32. Der Hilfsblutfluss ABF innerhalb des Antriebsabschnitts 4 fließt ebenfalls im Wesentlichen in eine Richtung entgegengesetzt zu einem allgemeinen Blutfluss GBF, der die Blutpumpe 1 umfließt.A drive section 4 , which includes a
Wie in der vergrößerten Darstellung in
Im Zentrum des Hilfslaufrads 42, durch das die Drehachse 10 sich erstreckt, und auf einer dem Rotor 41 gegenüberliegenden Seite des Hilfslaufrads 42 ist ein Höcker 422 angeordnet. In Richtung der Drehachse 10 zum Antriebsabschnittsende DSE und angrenzend an den Höcker 422 ist ein Lagerbolzen 44 angeordnet. Der Lagerbolzen 44 ist mit dem Pumpengehäuse 2 verbunden. Eine axiale Lagerfläche des Lagerbolzens 44 zum Hilfslaufrad 42 hin hat eine konvexe Form. Die Drehachse 10 verläuft durch einen Scheitelpunkt der axialen Lagerfläche des Lagerbolzens 44 und durch einen Scheitelpunkt der axialen Lagerfläche des Höckers 422. Auf diese Weise wirkt der Lagerbolzen 44 mit dem Höcker 422 zusammen und bildet ein Axiallager, um Axialkräfte in Bezug auf die Drehachse zwischen dem Höcker 422 und dem Lagerbolzen 44 zu übertragen, wobei die vorgenannten Teile relativ zueinander drehbar sind. Offensichtlich ist die Kontaktfläche klein, so dass die Drehreibung gering ist.In the center of the
Das Antriebsabschnittsende der Blutpumpe 1 umfasst ein oder mehrere, vorzugsweise drei, Hilfseinlassdurchgangslöcher 231. Die Hilfseinlassdurchgangslöcher 231 erstrecken sich von dem Hilfsblutflusseinlass 23 zu einem Hilfslaufradhohlraum 232, in dem das Hilfslaufrad 42 angeordnet ist. Somit fließt das Blut vom Hilfsblutflusseinlass 23 über die Hilfseinlassdurchgangslöcher 231 zum Hilfslaufrad 42.The drive section end of the blood pump 1 includes one or more, preferably three,
Mindestens ein Drahtdurchgangsloch 25 ist am Antriebsabschnittsende DSE der Pumpvorrichtung 11 angeordnet. Die Drahtdurchgangslöcher 25 können sich vom Katheter 5 bis zum Stator 40 erstrecken. Vorzugsweise sind drei Drahtdurchgangslöcher 25 um die Drehachse 10 angeordnet. Zwischen zwei Hilfseinlassdurchgangslöchern 231 kann ein Drahtdurchgangsloch 25 angeordnet sein. In einem Drahtdurchgangsloch 25 kann sich mindestens eine Versorgungsleitung 51 , 52 und/oder 53 erstrecken, die mit dem Stator 40 verbunden ist. Vorzugsweise erstrecken sich die Versorgungsleitungen 51, 52 und/oder 53, wie dargestellt, durch das Innere des Katheters 5 zur Außenseite des Körpers des Patienten. Die Versorgungsleitungen 51, 52 und/oder 53 verlaufen vom Katheter 5 zum Stator 40 ohne Kontakt zum Blut.At least one wire through
Die Sekundärlaufradkanäle 321 sind asymmetrisch in Bezug auf die Drehachse 10 des Sekundärlaufrades 32 angeordnet. An einem dem Blutflusseinlass 21 zugewandten Ende des Sekundärlaufrads 32 erstreckt sich die Drehachse 10 durch einen der Sekundärlaufradkanäle 321. Auf diese Weise fällt der Drehmittelpunkt, der auf der Drehachse 10 liegt, nicht mit einem massiven Teil des Sekundärlaufrads 32 zusammen. Dies hat den Vorteil, dass eine Blutgerinnung im Drehmittelpunkt, wo keine Differenzgeschwindigkeit zum benachbarten Blutfluss vorhanden ist, vermieden werden kann.The
Am Übergang zwischen den Sekundärlaufradkanälen 321 und der inneren Laufradlagerfläche 327 sind Kanten 325 angeordnet. Wie bereits erwähnt, dienen diese Kanten 325 dazu, Blutgerinnselbildungen auf der äußeren Laufradlagerfläche 277 wegzuschieben. Die innere Laufradlagerfläche 327 bildet eine Innenfläche eines Radiallagers am Pumpenabschnittsende PSE. Das Sekundärlaufrad 32 umfasst ferner eine axiale Laufradlagerfläche 328. Sie ist an dem Umfangsvorsprung 329 angeordnet. Die axiale Laufradlagerfläche 328 bildet einen Teil des oben erwähnten Axialanschlags oder Axiallagers. Der Axialanschlag kann als Axiallager ausgebildet sein, das in der Lage ist, Kräfte vom Sekundärlaufrad 32 auf den Lagerring 27 während der Drehung des Laufrades zu übertragen. Das Axiallager ist erforderlich, um der Axialkraft entgegenzuwirken, die sich aus der Spülwirkung des Laufrads ergibt.
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